21设计模式策略模式(Strategy).ppt

1、设计模式(Design Pattern),张凯 副教授 计算机学院 软件工程系,问题(Problem),周郎妙计安天下，赔了夫人又折兵,问题(Problem),周郎妙计安天下，赔了夫人又折兵 三国演义中，周瑜与孙权定下计谋，以孙权之妹为诱饵，骗刘备过江到东吴招亲，想趁机杀害刘备，索回荆州。诸葛亮早识破了诡计，对刘备说：“你只管去，我略用些计谋，会让周瑜一筹莫展。孙权之妹嫁给了你，荆州还会万无一失。”接着，诸葛亮令武将赵云随同并护卫刘备前往，给了赵云三个锦囊，内有三条妙计，嘱咐他依次执行即可。结果，赵云按照诸葛亮的锦囊妙计行事，不仅帮助刘备将孙权之妹孙尚香夫人迎娶回来，还得到孙权之母吴国太的欢心

2、，陪同刘备夫妇回了荆州。周喻又气又怒，带兵追赶刘备时更遇上诸葛亮的埋伏此即“周郎妙计安天下，赔了夫人又折兵”的有趣故事。,问题(Problem),周郎妙计安天下，赔了夫人又折兵 第一个锦囊：找乔国老帮忙，让吴国太给孙权施加压力 第二个锦囊：刘备乐不思蜀，谎报曹操要报赤壁大败之仇 第三个锦囊：追兵来了，孙尚香断后,问题(Problem),问题(Problem),public interface IStrategy void operate(); public class OpenBackDoor : IStrategy public void operate() Console.WriteLin

3、e(找乔国老帮忙，让吴国太给孙权施加压力); public class HappyForgetShu : IStrategy public void operate() Console.WriteLine(刘备乐不思蜀，谎报曹操要报赤壁大败之仇); public class BlockEnemy : IStrategy public void operate() Console.WriteLine(追兵来了，孙夫人断后); ,问题(Problem),public class Context private IStrategy strategy; public Context(IStrategy

4、 strategy) this.strategy = strategy; public void operation() this.strategy.operate(); ,问题(Problem),static void Main(string args) Context context; context = new Context(new OpenBackDoor(); context.operation(); context = new Context(new HappyForgetShu(); context.operation(); context = new Context(new

5、BlockEnemy(); context.operation(); Console.Read(); ,主要内容,策略模式(Strategy),模式动机 模式名称：策略模式(Strategy) 完成一项任务，往往可以有多种不同的方式，每一种方式称为一个策略，我们可以根据环境或者条件的不同选择不同的策略来完成该项任务。 在软件开发中也常常遇到类似的情况，实现某一个功能有多个途径，此时可以使用一种设计模式来使得系统可以灵活地选择解决途径，也能够方便地增加新的解决途径。,策略模式(Strategy),模式动机 在软件系统中，有许多算法可以实现某一功能，如查找、排序等，一种常用的方法是硬编码(Hard

6、 Coding)在一个类中，如需要提供多种查找算法，可以将这些算法写到一个类中，在该类中提供多个方法，每一个方法对应一个具体的查找算法；当然也可以将这些查找算法封装在一个统一的方法中，通过ifelse等条件判断语句来进行选择。,策略模式(Strategy),模式动机 为了解决这些问题，可以定义一些独立的类来封装不同的算法，每一个类封装一个具体的算法，在这里，每一个封装算法的类我们都可以称之为策略(Strategy)，为了保证这些策略的一致性，一般会用一个抽象的策略类来做算法的定义，而具体每种算法则对应于一个具体策略类。,策略模式(Strategy),模式定义 策略模式(Strategy Pat

7、tern)：定义一系列算法，将每一个算法封装起来，并让它们可以相互替换。策略模式让算法独立于使用它的客户而变化。策略模式是一种对象行为型模式。,策略模式(Strategy),模式结构,策略模式(Strategy),参与者 Context: 环境类 Strategy: 抽象策略类 ConcreteStrategy: 具体策略类,策略模式(Strategy),例子,各种出行方式,旅行目的地,策略模式(Strategy),例子,请绘制策略模式类图,策略模式(Strategy),例子,策略模式(Strategy),例子,直接插入排序 希尔排序 冒泡排序 快速排序 直接选择排序 堆排序 归并排序 基数排

8、序,策略模式(Strategy),例子,public interface IStrategy/接口 void Sort(); ,策略模式(Strategy),class Bubble : IStrategy/冒泡排序 private List l; public Bubble(List data) l = data; public void Sort() for (int i = 0; i lm + 1) Swap(m, m + 1); private void Swap(int m, int n) int temp = lm; lm = ln; ln = temp; ,策略模式(Strate

9、gy),class Quick : IStrategy private List l; public Quick(List data) l = data; public void Sort() QuickSort(0, l.Count - 1); private void QuickSort(int low, int high) int std = llow;/以初位置为排序标准 int stdIndex = low; for (int i = low; i 1) QuickSort(low, stdIndex); if (high - stdIndex 1) QuickSort(stdInd

10、ex + 1, high); ,策略模式(Strategy),class Merge : IStrategy/归并排序 private List l; public Merge(List data) l = data; public void Sort() MergeSort(0, l.Count - 1); private void MergeSort(int low, int high) if (high != low) int mid = (high + low) / 2; MergeSort(low, mid); MergeSort(mid + 1, high); if (lmid l

11、mid + 1) for (int i = 0; i lm + 1) Swap(m, m + 1); private void Swap(int m, int n) int temp = lm; lm = ln; ln = temp; ,策略模式(Strategy),public class Context private IStrategy strategy; public Context(IStrategy strategy) this.strategy = strategy; public void operation() this.strategy.Sort(); ,策略模式(Stra

12、tegy),static void Main(string args) Context context; List data = new List(); data.Add(3); data.Add(7); data.Add(2); data.Add(9); data.Add(1); data.Add(5); context = new Context(new Bubble(data); context.operation(); for (int i = 0; i data.Count; i+) Console.WriteLine(datai); Console.Read(); ,策略模式(St

13、rategy),策略模式的优缺点如下 策略模式提供了对“开闭原则”的完美支持，用户可以在不修改原有系统的基础上选择算法或行为，也可以灵活地增加新的算法或行为。 策略模式提供了管理相关的算法族的办法。 策略模式提供了可以替换继承关系的办法。 使用策略模式可以避免使用多重条件转移语句。,策略模式(Strategy),策略模式的优缺点如下 客户端必须知道所有的策略类，并自行决定使用哪一个策略类。 策略模式将造成产生很多策略类，可以通过使用享元模式在一定程度上减少对象的数量。,策略模式(Strategy),模式使用 在下面的情况下应当考虑使用策略模式： 如果在一个系统里面有许多类，它们之间的区别仅在于

14、它们的行为，那么使用策略模式可以动态地让一个对象在许多行为中选择一种行为。 如果一个对象有很多的行为，如果不用恰当的模式，这些行为就只好使用多重的条件选择语句来实现。,策略模式(Strategy),模式使用 一个系统需要动态地在几种算法中选择一种。 不希望客户端知道复杂的、与算法相关的数据结构，在具体策略类中封装算法和相关的数据结构，提高算法的保密性与安全性。,策略模式(Strategy),模式应用 在微软公司提供的演示项目PetShop 4.0中使用策略模式来处理同步订单和异步订单的问题。 在BLL中的Order类里通过反射机制从配置文件中读取策略配置的信息以决定到底是使用哪种订单处理方式。只需要修改配置文件即可更改订单处理方式，提高了系统的灵活性。,策略模式(Strategy),策略模式与状态模式 可以通过环境类状态的个数来决定是使用策略模式还是状态模式。 策略模式的环境类自己选择一个具体策略类，具体策略类无须关心环境类；而状态模式的环境类由于外在因素需要放进一个具体状态中，以便通过其方法实现